Question

10．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“3.8V，0.3A”．除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有如下器材：
電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻約5kΩ；
電流表A₁，量程0～500mA，內(nèi)阻約0.5Ω；
電流表A₂，量程0～100mA，內(nèi)阻約4Ω；
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值10Ω，額定電流2.0A；
滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100Ω，額定電流1.0A；
直流電原E，電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻約為0.5Ω．

（1）上述器材中，電流表應(yīng)選A₁，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁．（填器材符號(hào)）
（2）請(qǐng)根據(jù)所選的器材，在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．
（3）將被測(cè)小燈泡與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)電阻為5Ω的電源串聯(lián)組成閉合回路，則通過(guò)小燈泡的電流0.14A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程，從減小誤差角度和可操作性角度確定滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求要明確實(shí)驗(yàn)電路圖，再根據(jù)實(shí)物圖連接的方法得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，在乙圖上作出電源U-I圖象，此圖象與電燈的伏安特性曲線的交點(diǎn)，表示電燈實(shí)際工作狀態(tài)，讀出交點(diǎn)的電壓和電流．

解答 解：（1）燈泡的額定電流是0.3A，可知選擇量程為500mA的電流表，即選擇A₁．
因在測(cè)量燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；故應(yīng)選擇小電阻；即選擇R₁．
（2）本實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；則可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（3）設(shè)燈泡加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I． 在這個(gè)閉合電路中，有 E=U+Ir；代入數(shù)據(jù)并整理得，U=1.5-5I；這是一個(gè)直線方程，把該直線在圖乙上畫出，如圖所示；由圖可知兩條曲線的交點(diǎn)為I=0.14A，則通過(guò)小燈泡的電流為0.14A．

故答案為：（1）A₁，R₁
（2）如圖所示
（3）0.14

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)；解決本題的關(guān)鍵掌握滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷實(shí)驗(yàn)故障，掌握應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，通過(guò)作圖求解燈泡實(shí)際的電流．